1、3.2 系統(tǒng)的分析,一、系統(tǒng)分析的含義,1.決策的方法 決策方法有經(jīng)驗(yàn)決策和科學(xué)決策； 系統(tǒng)分析是一種科學(xué)決策的方法。,2.系統(tǒng)分析的含義 系統(tǒng)分析是第二次世界大戰(zhàn)末期提出，最初用于武器系統(tǒng)的分析研究，后來(lái)用于國(guó)防戰(zhàn)略及國(guó)家安全政策的制定。1960年后廣泛應(yīng)用于企事業(yè)單位對(duì)生產(chǎn)等活動(dòng)的決策分析。 系統(tǒng)分析是一種科學(xué)的處理方法，目的在于尋求解決問(wèn)題的最佳決策方案。 系統(tǒng)分析要分析不同方案可能產(chǎn)生的結(jié)果，從中選擇最優(yōu)方案。其出發(fā)點(diǎn)是為了發(fā)揮系統(tǒng)整體功能，實(shí)現(xiàn)整體目標(biāo)，例如：家庭買(mǎi)家俱，相當(dāng)于增加子系統(tǒng)，如何對(duì)實(shí)現(xiàn)改善生活這個(gè)總目標(biāo)最為恰當(dāng)，要進(jìn)行系統(tǒng)分析，考慮家俱的種類(lèi)、價(jià)格、功能等，若決策不當(dāng)，

2、會(huì)影響家庭生活。再如鋼琴-閑置；冰箱-容積過(guò)大等。,P77案例分析 漢字激光照排系統(tǒng),王選教授,激光照排機(jī),在漢字照排方案的決策中，系統(tǒng)整體目標(biāo)是提高漢字的信息壓縮技術(shù)和還原速度。王選教授的決策依據(jù)，一是我國(guó)漢字印刷業(yè)的現(xiàn)狀，二是市場(chǎng)需求，三是王選具有良好的基礎(chǔ)學(xué)科和計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)。,二、系統(tǒng)分析的一般步驟,系統(tǒng)分析的出發(fā)點(diǎn)為了發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能，目的是尋求解決問(wèn)題的最佳決策，而生產(chǎn)和生活中的一些問(wèn)題，往往存在著許多相互關(guān)聯(lián)和一些不確定的因素，所以最佳決策只是在若干方案中尋求的相對(duì)令人滿(mǎn)意的方案。 P78,系統(tǒng)分析的一般步驟可以描述為：,明確問(wèn)題,設(shè)立目標(biāo) 明確所要研究問(wèn)題的性質(zhì)和范圍,提出所

3、要達(dá)到的目標(biāo),明確約束條件,收集資料,制定方案 收集相關(guān)資料,制定解決問(wèn)題的各種備選方案,預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的各種結(jié)果,分析計(jì)算,評(píng)價(jià)比較 對(duì)資料和數(shù)據(jù)做必要計(jì)算,進(jìn)行各子系統(tǒng)的分析,將各種方案進(jìn)行評(píng)價(jià)對(duì)比,選擇最佳方案,檢驗(yàn)核實(shí),作出決策 如果對(duì)方案不夠滿(mǎn)意,還可按上述程序反復(fù)進(jìn)行,直到獲得滿(mǎn)意的方案為止,田忌賽馬,中馬上馬 上馬中馬 下馬下馬,方案三,中馬上馬 下馬中馬 上馬下馬,方案四,下馬上馬 上馬中馬 中馬下馬,方案五,下馬上馬 中馬中馬 上馬下馬,方案六,上馬上馬 下馬中馬 中馬下馬,方案二,上馬上馬 中馬中馬 下馬下馬,方案一,田忌齊王,田忌齊王,3：3,2：2,2：2,1：2,2：2

4、,2：1,1.整體性原則 北京頣和園昆明湖與萬(wàn)壽山，故宮與景山等。 系統(tǒng)分析首先著眼于系統(tǒng)整體，要先分析整體，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全過(guò)程，再看某一階段；先看長(zhǎng)遠(yuǎn)，再看當(dāng)前。,三、系統(tǒng)分析的主要原則,P79丁謂修復(fù)皇宮,2.科學(xué)性原則 系統(tǒng)分析一方面要有嚴(yán)格的工作步驟，另一方面盡可能地運(yùn)用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析，使決策的過(guò)程和結(jié)果更具說(shuō)服力。,3.綜合性原則 系統(tǒng)分析總是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)服務(wù)的。當(dāng)存在多個(gè)目標(biāo)時(shí)，需要綜合分析，統(tǒng)籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。,系統(tǒng)分析的基本程序,系統(tǒng)的優(yōu)化是指在給定的條件(或約束條件)下，根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)，采取一定的方法和手段，使系統(tǒng)的

5、目標(biāo)值達(dá)到最大化(或最小化)。不同目標(biāo)對(duì)應(yīng)不同的優(yōu)化結(jié)果。 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)化，就可以在一定資源條件下，取得最佳的經(jīng)濟(jì)效果，而投入的人力、物力、財(cái)力達(dá)到最小。,四、系統(tǒng)的優(yōu)化,P81案例分析 利潤(rùn)問(wèn)題,本案例的數(shù)學(xué)模型屬于線性規(guī)劃模型。就是求一組非負(fù)的數(shù)值，滿(mǎn)足一組線性等式或線性不等式的約束條件，使一個(gè)線性目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最優(yōu)（最大或最?。?設(shè)X1和X2為每周生產(chǎn)的桌子和椅子數(shù)量。列出求解最優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。,由分析可知生產(chǎn)桌子工時(shí)多利潤(rùn)少，生產(chǎn)椅子工時(shí)少而利潤(rùn)多。,從材料約束條件得X294,從工時(shí)約束條件得X213,故取X213 即X2max=13,所以最大利潤(rùn)Smax=508+6013=11

6、80(元),取X1=8,利用約束條件進(jìn)一步分析可知，若X1，則X2 ，導(dǎo)致Smax（自己完成）,總結(jié)最優(yōu)化方法解決問(wèn)題的步驟： 1、提出系統(tǒng)需要最優(yōu)化的問(wèn)題，收集有關(guān)資和數(shù)據(jù)。 2、建立求解最優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型，確定變量，建立有關(guān)的約束條件，對(duì)模型進(jìn)行分析。 3、選擇合適的最優(yōu)化方法。 4、求解方程。 5、最優(yōu)解的驗(yàn)證和實(shí)施。,為使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo)而提出的求解方法稱(chēng)為最優(yōu)化方法。系統(tǒng)優(yōu)化的方法是多樣的，但無(wú)論運(yùn)用怎樣的優(yōu)化方法，都需要經(jīng)過(guò)若干次完善和驗(yàn)證，才能得出最優(yōu)解或滿(mǎn)意解。,運(yùn)用數(shù)學(xué)公式、圖表等描述客觀事物特征的思想就是建模思想，所建立的模型就是數(shù)學(xué)模型。,案例：裝修施工的組織優(yōu)化,9

7、,6,3,K,K,K,K,K,流水施工,K,油漆,K,木工,水電,C,油漆,木工,K,水電,B,K,油漆,木工,水電,A,裝修進(jìn)度（周）,12,15,優(yōu)點(diǎn)： （1）工期_ （2）需要水電、木工和油漆各_個(gè)裝修隊(duì)同時(shí)工作。 （3）相對(duì)于平行施工的方式,這種方式在施工時(shí)間內(nèi)投入的人力、施工設(shè)備、材料_。,P83 案例分析 裝修施工的組織優(yōu)化,答案不唯一，可行即可。注意分析依次施工和平等施工各自的特點(diǎn),短,一,少,一、系統(tǒng)分析的含義 二、系統(tǒng)分析的一般步驟 三、系統(tǒng)分析的主要原則 四、系統(tǒng)的優(yōu)化,小 結(jié),三、系統(tǒng)的設(shè)計(jì),（一）、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的含義 系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)分析基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過(guò)

8、程。,（二）、系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問(wèn)題,1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要從整體出發(fā)，以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的。,2、系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要運(yùn)用系統(tǒng)的思想綜合考慮和部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問(wèn)題，注重各部分的橫向、縱向聯(lián)系。,3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化 首先從系統(tǒng)整體考慮優(yōu)化，統(tǒng)籌兼顧，再在此基礎(chǔ)上完善各部分的設(shè)計(jì)。,1.要實(shí)現(xiàn)的總體目標(biāo)是安全、經(jīng)濟(jì)、快速地完成筑路工程。 2.要選擇好筑路技術(shù)設(shè)計(jì)方案，如公路要越過(guò)兩座山坡，是穿隧 道還是繞道行。 3.要考慮工期、人員、材料的具體安排方案，降低材料成本，減 少材料浪費(fèi)，在不增加過(guò)多人員的前提下，提高工程進(jìn)度等。,為座落在山里的村莊策劃一個(gè)筑路工程設(shè)計(jì)方案，需要籌劃：資金分配、人員調(diào)配、地質(zhì)勘探、路向選擇、材料購(gòu)置、施工進(jìn)度等。 從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路出發(fā)，怎樣理順這些關(guān)系？,（三）、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟 1、將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)， 2、確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系， 3、對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)和評(píng)價(jià)， 4、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行